刘学民 李文辉 刘宝伟
摘 要：根据胜利油田各采油厂污水处理过程中采用的过滤器运行监测数据，分析如何通过优化调节控制参数，以更加有效的降低回注污水中的含油及悬浮物含量，为油田持续开发提供有力的保障。本文分析了污水过滤生产运行中的关键要素，并通过计算和试验提供了污水过滤器使用过程中的工艺参数优化和调整方案。
关键词：污水过滤器；工艺参数；优化和调整
1 前言
胜利油田油污水处理经过多年发展，已经相对规范，且随着国家环保要求日益趋于规范，油污水处理资金、技术投入力度不断加大，油污水处理能力也在逐步趋于国际水准。但我们也应看到，胜利油田的油污水过滤设备的精细化控制水平还需要在滤料层厚度和反冲洗效果等方面进一步优化。
2 滤料层厚度优化和调整
2.1滤料层厚度调整分析
对于给定粒径的过滤介质，如果滤层厚度逐渐增加，滤后水中浑浊度会随之降低，但滤层达到一定厚度以后，浑浊度趋于稳定，此时再增加厚度，水质也不会进一步改善。
实际生产运行中，随着污水过滤及反冲洗操作，各滤罐内滤料厚度有所不同，通过污水站进行滤料厚度与水质的对应关系试验，并利用JMP软件的分析功能，在线性方程基础上，用“预测刻画器”寻求最佳过滤效果同时最经济的厚度值。
1.1m：含油指标范围3.02～6.2mg/l；悬浮物指标范围：2.1～4.4mg/l。
1.2m：含油指标范围2.1～5.1mg/l；悬浮物指标范围：0.8～3.53mg/l。
1.15m：含油指标范围2.1～5.5mg/l；悬浮物指标范围：1.1～3.97mg/l。
经JMP软件拟合分析，回归方程后，确定污水站最佳滤层厚度为1.2m。
2.2调整滤料层厚度
通过分析阶段的论证，污水站在滤料填补过程中，严格按照1.2m的厚度要求逐罐添加。按照滤料需求由密度等计算出滤料补加数量。
工程师现场测量，添加过程中用标杆计量，确保罐底至添加结束滤料厚度为1.2m。添加完毕后，至滤罐投运正常，取滤后水质，水样透明清澈，滤后效果好。跟踪一个月的水样化验数据，一直稳定达标。
多个数据统计取平均值：
滤层厚度1.2m：出站污水含油平均值为2.87mg/l。
滤层厚度1.2m：出站污悬浮物平均值为2.396mg/l。
关注水质指标的同时，注意污水处理系统的压差变化，由滤前滤后压差看出，滤料厚度填至1.2m，未造成污水处理系统产生较大压差，滤罐进出口平均压差值为0.022MPa，移动极差波动也较小，生产正常。
3 反冲洗参数优化和调整
污水过滤器反冲洗效果主要由三方面因素决定，即反冲洗周期、反冲洗强度和反冲洗回收水量。
3.1反冲洗周期分析和调整
3.1.1反冲洗周期分析
污水站反冲洗周期为8小时，每天反洗3次。
将外输水质每4小时化验一次，即8点、12点、16点、20点、0点、4点，共6个点次。
将各监控数据进行方差分析，污水化验均值无差异。
3.1.2反冲洗周期调整
根据以上分析，确定当前反冲洗周期合理，无需进一步调整。
3.2反冲洗强度优化和调整
反冲洗时，滤罐每平方米面积每秒通过的水量叫反冲洗强度。影响滤料反冲洗效果最重要的因素是反冲洗强度：反冲洗强度小，不能使滤层膨胀至最佳高度，达不到冲洗效果；反冲洗强度大，会造成滤料跑失，影响滤后水质。
3.2.1反冲洗强度分析
采用2台IS200-80-180离心泵，排量200m3/h。
（1）反洗强度
最大排量时反洗强度：10.89 l/s. m2；90%最大排量时反洗强度：9.8 l/s. m2；80%最大排量时反洗强度：9.0 l/s. m2。
3个强度级别下，取滤后水监测，指标均在合格范围，说明反洗强度满足生产运行需要。
（2）滤罐进出口压差
最大排量时反洗强度：0.3MPa；90%最大排量时反洗强度：0.26MPa；80%最大排量时反洗强度：0.22MPa。
压差相对较大，需要对反洗方式进行调整。
3.2.2反洗方式调整
将传统反洗方式调整为体外搓洗，即将罐内滤料打入搓洗筒，强力水流搓洗后再打回至滤罐内。改造后，运行压差为0.05MPa，效果较好。
3.3反洗回收水量优化和调整
滤罐运行一段时间后，需要对滤料进行水冲洗，洗后污水进入反冲洗回收水罐，随系统循环再次进入污水处理系统，在原负荷上增加一部分污水量。
3.3.1反洗回收水量分析
污水站运行参数：日处理水量15000m3；每台滤罐日处理量1667m3；反冲洗水量1080m3；每台滤罐增加处理量120m3。
经分析认为，应通过加强管理措施来控制合理的反洗回水量，以减少对系统的影响。
3.3.2反洗回收水量控制
加强管理措施实施力度，制定相应的管理措施，有针对性的制定污水回收考核办法，细化考核要点。依据各站处理水量和污水回收池体积，明确单日回收水量。要求均匀、少量回收污水，部分污水站安装流量计，确定回收操作平稳运行。建立专门的污水回收运行记录，作为工作交接记录，并由专业工程师不定期检查数据的及时、准确性。
4 效果检验
通过对胜利油田某污水处理站污水过滤系统工艺参数优化升级，取得了较好的效果。
4.1水质效果
污水站滤后水质指标明显改善。污水站出站污水含油从4.31mg/l下降至2.99mg/l，有效的保障了油藏注水开发效果。
4.2过滤器滤料成本下降
通过工艺参数优化和调整，延长了过滤器滤料更换周期效益。污水站过滤器滤料再生能力提高，更换周期由原来2年延长至3年。
4.3反冲洗水量降低
优化改进实施后，污水站过滤器反冲洗水量由1680m3/d减少至200m3/d，每天减少污水系统重复处理水量1480m3/d。
5 结束语
胜利油田各区块地质条件复杂，地层孔隙度和渗透率差异较大，对回注水的水质要求也存在较大差异，但总体标准呈现逐步提升的趋势。水质好坏直接影响着油田二次采油开发水平，关系着油田降本增效和持续稳定发展。因此，我们将不断改进，持续提升我们的技术水平和生产管理水平。
参考文献：
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